杆塔设计 受力分析

输电杆塔结构及其基础设计
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8.1.3 横向和纵向荷载联合作用
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8.2 八字拉线门型电杆拉线张力简 化计算
8.2.1 横向荷载作用下 八字拉线门型杆受横向荷载单独作用时，初 张力对拉线最终拉力没有影响，如图8 - 4(b) 所示。拉线的最终拉力为
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8.1 外拉线门型电杆拉线张力简化 计算
如图8 - 1所示，在初始状态下，四根 拉线的内力均为；在荷载作用下，四 根拉线的内力变为 : T1、T2、T3、T4
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8.1.2 纵向非对称荷载作用下（断边导线时） (1)四根拉线共同工作阶段。 如图8-2所示，在初始状态下各拉线张力均为T0。当横担 一端有纵向不平衡张力Td时，结构受非对称荷载作用。把 它向横担中心简化，可得到作用在横担中心的纵向力和扭 矩。计算两组力分别作用于结构时拉线内力增量，再与拉 线初张力T0叠加，即可求得各拉线张力。
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8.6拉线门型电杆考虑门形构架侧移时的计算
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8.7多层拉线单柱铁塔内力与变形计 算 多层拉线单柱铁塔结构，如拉线猫头型、拉线上字型、
拉线鸟骨型，其特点是重量轻、施工安装比较快，在线路工 程中应用也比较多，如图8 - 10所示为多层拉线猫头塔。多 层拉线单柱铁塔在拉线结点处为弹性支承，拉线与在相互作 用，结构变形相对比较大，轴力在横向变形上产生附加弯矩 。多层拉线单柱铁塔内力求解。比较复杂，以往多采用三弯 矩方程求出支座横向节点荷载，代人拉线平衡方程后，迭代 求解拉线应力，迭而求出其余未知量，具体算法参见《电力 工程高压送电线路设计手册》。矩阵位移法求解多层拉线单 柱铁塔稳定性好、精度高、适用电算编程求解，本节介绍用 矩阵位移法计算多层拉线单柱铁塔。
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8.5.2 拉门塔计算公式的建立
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8.5.3 拉门塔主柱按压弯构件设计
根据式(8 - 29)和式(8 - 31)的侧移△与拉线截面Ac的关系，可得图 8 – 9所示的拉门塔拉线工作特性曲线。
图8 - 9中安全区段1为小侧移阶段，拉线变形较小，拉线2未退出 工作。需要较大的拉线截面来保持整个结构有较大的侧移刚度。
安全区段2为大侧移阶段，拉线变形较大，拉线2已退出工作，拉 线截面较小，结构侧移刚度较小。
不安全区段，拉线已不满足强度要求，结构可能发生失稳，设计 时应予以避免。
图8 - 9中， △1为拉线2刚好退出工作时的临界侧移， △2为拉线 强度刚好满足要求时的临界侧移， Ac 1、 Ac2为临界侧移时所需的 拉线截面。
持稳定的平衡状态。这主要是由拉线和门型构架共同提供侧向抗力的 结果。拉线是通过其张力的横向分量提供侧向抵抗力，门型构架是通 过横担与主柱连接点抗弯提供侧向抗力。假如没有拉线，侧向抗力只 能由门型构架全部提供，横担一主柱连接点需要传递较大的弯矩（与 传递的剪力和轴力相比）。由于拉线的设置，拉线给杆塔的侧移提供 了很大的抗力，而门型构架只分担很小一部分抗力，横担一主柱连接 点只需传递较小的弯矩。此时，横担与主柱连接点主要表现为铰接特 性（主要传递剪力、较小的弯矩）。在实际设计的拉线杆塔结构中， 横担一主柱连接点比较薄弱，抗弯能 ，力较小，只能提供很小的弯 矩抗力。因此，根据拉线杆塔的工作特点，在分析中，把横担一主柱 连接点简化为铰接点，忽略了较小的弯矩抗力。这种作法给分析带来 了很大的简化，同时各种因素可充分地考虑进去。
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8.3.1 挠度计算
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8.3.2 弯矩计算
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8.4 外拉线门型塔的内力计算
8.4.1 横向对称荷载作用下的内力计算 如图8 - 6所示，荷载（如横向风荷载）在杆 塔平面内作用时，假设拉线2、3已退出工 作，拉线1、4的张力可通过对两主柱延长 线交点取矩求得，主柱的压力可通过对主柱 与横担交叉点取矩求得。计算公式如下
8.2.2 横向、纵向荷载联合作用下
如图8 - 4 (c)所示为八字拉线门型杆受横向 和纵向荷载联合作用，存在以下三种受力情 况。
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8.3 拉线电杆主杆挠度和弯矩的计 算
拉线电杆的主杆和拉门塔的主柱实际上是在轴向力 与横向荷载共同作用下工作的，由于横向荷载、主 杆或主柱初弯曲以及轴向压力初偏心的作用，致使 主杆或主柱产生了横向挠度。轴向压力N的作用将 使横向挠度进一步增大，从而使弯矩加大。它们属 于压弯构件（梁-柱）。
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8.7.3 拉线应力状态方程式
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8.7.4 梁柱单元刚度矩阵
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8.7.6 拉线分布荷载计算 拉线通常所受的荷载有
自重荷载、风荷载、覆冰 重力荷载及拉线上的集中 荷载等。 (1)垂直于拉线的分布风荷 载
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8.7.1 塔柱总节点刚度矩 阵方程
塔柱的总节点位移有： ①自由位移；②拉线节 点位移；③约束位移。按 照三种位移对总节点力向 量、总节点刚度矩阵进行 分块，得到塔柱总节点刚 度矩阵方程的分块形式如 下
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8.7.2 相互作用力转换矩阵Ty和变形协调转 换矩阵T建立
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8.4.2 纵向对称荷载作用下的内力计算
如断中导线或0度大风时，杆塔受纵向对称 荷载荷载作用，拉线和主柱的受力按下式计算
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8.5 外拉线门型塔考虑门形构架侧 移时的计算
8.5.1 拉门塔的工作特点和简化假设 拉线杆塔结构在横向、垂直荷载作用下，产生一定侧移△后而保